芯片的秘密

别看小小一块芯片，其实际应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有的电子设备，新派生的技术更将可能在一些领域带来一场革命

按照央行今年3月15日发布的《中国人民银行关于推进金融IC卡应用工作的意见》的精神，中国几大银行，包括工、农、中、建、交和招商、邮储银行要在6月底前开始发行金融IC卡，其通俗称呼就是芯片银行卡。

根据中国银联此前发布的信息，今年4月底，工行、交行就已经在全国发行符合央行标准的银联标准芯片卡，而农行、中行、建行等银行已经实现区域发卡。中信、招行等银行则正在推进卡系统的升级改造。

与现行磁条银行卡相比，以芯片作为介质的银行卡，其工作原理类似于微型计算机，具有容量大，可以存储密钥、数字证书、指纹等信息，安全保密性好等优点，很难被复制和伪造。并可以将应用拓展到交通管理、铁路客票、高速公路、商业联名、社保医保、物业管理等诸多领域。

这种卡之所以具有如此多的优势，起主要作用的自然是芯片。

芯片是什么

所谓芯片，通常是指内含集成电路的硅片，其体积很小，却是电子设备中最重要的核心部件，承担着运算和存储的功能。我们的第二代身份证、交通卡、社保卡等，都离不开这个小小的硅片，其实际应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有的电子设备。

最有代表性的是计算机。芯片位于电脑的主板之上，成组出现。芯片组是电脑主板的灵魂，几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥。

别看小小一块芯片，制作过程却相当复杂，通常需要经过芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，都属于高新技术，其中晶片制作技术要求尤为苛刻。

具体而言，芯片的原料是晶圆，而晶圆的成分是硅，由石英砂精炼出来。将硅元素纯化至99.999%，并制成硅晶棒，然后切片成为晶圆。晶圆切得越薄，工艺要求越高。

对晶圆进行涂膜，光刻显影、蚀刻，然后植入离子，生成相应的P、N类半导体，这就是晶片。可以说，这是一个相当专业的加工处理过程，大致上就是让晶圆变成特定需要的模样，并改变其导电方式，使每个晶体管可以通、断，或携带数据。于是，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。再经过测试、封装，芯片就制造出来了。简单的芯片可以只用一层，而复杂的芯片通常就有很多层了。

芯片的发明

由此可见，芯片实质上就是集成电路。这是1958年由美国一个叫杰克·基尔比的人发明的，30年后的2008年，他最终获得了诺贝尔奖。

当年，34岁的杰克·基尔比被总部位于达拉斯的德州仪器公司所聘用。这家1930年成立的新兴公司，让基尔比研究电子领域最为重要的课题，即“网络连接”或者“线路”。正是这一课题，最终成就了芯片的发明。

20世纪的前50年，在电子产业占主导地位的是真空管技术，但其缺陷是：脆弱、笨重、不可靠、功耗高以及产生热量大。为此，美国贝尔电话实验室于1947年发明了晶体管。相比之下，晶体管体积更小，更可靠、耐用、产热少以及功耗低。工程师可以用于设计更为先进的电路和设备，包含有成千上万的离散部件，如晶体管、二极管、整流器和电容器。但问题是，数以千万的这些部件相互连接以组成电路，完全要靠手工焊接，不但价格昂贵、加工耗时，而且还不可靠，因为每个焊接点都有可能出现问题而影响全局。如何解决这个问题？

全世界的工程师都在寻求解决方案。美国陆海空三军甚至还为此花了几百万美元。然而，成功的恰恰是杰克·基尔比。“我是该领域不知天高地厚的新手，并不知道别人认为不可能的东西，因此我不排除任何可能。”1976年，在其一篇名为“集成电路的发明”的文章中，杰克·基尔比这样写到。(责任编辑：admin)